具有强烈的被动化效应的素功能化孔运输材料,用于稳定和高效的近二维矿太阳能电池
Tong Bie1, Rui Li1, Xiang Gao2
1Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
ACS nano
|August 16, 2024
概括
具有原子的新型孔运输材料 (HTM) 通过减少能量不匹配和被动化缺陷来提高准二维矿太阳能电池 (PSC) 的性能. 这导致更高的效率和增强的稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 的性能受到孔输送材料 (HTM) 与矿层之间的接口的影响.
- 优化这种接口对于有效的电荷提取和最大限度地减少能量损失至关重要.
研究的目的:
- 设计和合成具有三胺-碳醇核和基末端组的新型HTM.
- 调查这些HTM对近二维PSC能量水平对齐,缺陷被动化和晶体质量的影响.
主要方法:
- 用和替代剂合成基于三胺-碳醇的HTM.
- 描述HTM能量水平 (HOMO) 以及它们与矿层的对齐.
- 配合合成的HTMs的准二维PSC的制造和性能测试.
- 在连续照明下对装置稳定性的评估.
主要成果:
- 与商业替代品相比,合成的HTM表现出更深的最高占成的分子轨道能量水平.
- 在HTM和矿层缺陷之间的素结合有效地被动化了非辐射重组中心.
- 观察到垂直的晶体生长和矿层质量的提高.
- 几乎二维的PSC与甲替代的HTM实现了21.07%的功率转换效率,并在1100小时后保持了97.2%的初始效率.
结论:
- 新型化HTM通过改善能量匹配和通过素结合通过缺陷被动化来提高PSC性能.
- 开发的HTM促进了高质量的矿晶体形成,从而提高了功率转换效率和运行稳定性.
